岩溶发育机理研究在隧道岩溶超前预报中的应用

在岩溶地区修建隧道过程中进行岩溶超前预报,其必要性和重要性是毋庸置疑的。岩溶发育机理研究属于地质超前预报方法中地质分析法的范畴,其在隧道岩溶超前预报中同样发挥着基础指导作用。介绍岩溶隧道超前地质预报的任务以及岩溶发育机理的研究现状,并以长乐山隧道为例,对其进行岩溶发育分布规律研究,在此基础上有的放矢进行相应的探测预报,并综合解释探测结果及取得的良好预报效果。     

综合超前预报方法在岩溶区隧道不良地质体探测中的应用

岩溶区隧道施工过程中易发生涌水突泥等灾害事故,为保证岩溶区隧道的施工安全,降低施工灾害发生的概率,施工前有必要对隧道进行超前预报。依托湖北省保宜高速公路尚家湾隧道,通过地质分析研究了尚家湾隧道的岩溶发育特征,利用 TSP超前预报系统和地质雷达等物探手段对尚家湾隧道的地质缺陷体进行了探测,并结合短距离钻探进行对比分析,探测结果与现场实际揭露情况基本吻合。综合采用 TSP 超前预报系统和地质雷达可较为精确预报岩溶区隧道的不良地质,其预报手段可供类似工程借鉴。     

岩溶隧道超前地质预报几种主要物探方法的选择与实践

超前地质预报的物探方法有多种，由于岩溶发育空间分布的复杂性和岩溶含水介质充填物的多样性，单一的超前地质预报方法都具有局限性，如何针对岩溶的地球物理特征，选择适用的地质预报物探方法，以提高预报成果的准确度非常必要。通过对TSP法、地质雷达法、瞬变电磁法等超前地质预报主要物探方法工作原理、有效探测距离和地球物理特征等进行分析，论述岩溶隧道超前地质预报方法的理论依据和方法选择。以九景衢铁路何家隧道为例，详细论述施工过程中采用的几种主要超前地质预报方法以及组合方法，通过对比分析，验证和总结几种主要物探方法预报成果的适用性和准确度。实践成果表明： 1）单一的超前地质预报方法都具有局限性，难以应对岩溶隧道的复杂地质条件和施工高风险，需采取“三结合”措施，选取不同的超前预报方法作为组合方法，相互验证。2）TSP法未能对是岩溶还是断层破碎带进行区分，必须结合其他方法，进行对比验证才能区分； TSP法+地质雷达法长短结合探测方法，是一般简单岩溶隧道通用的组合。3）瞬变电磁法在岩溶隧道探测中效果明显，判译解释准确度高，适合大型岩溶强发育地段； 超前水平钻+瞬变电磁法+地质雷达法+水文监测地质预报组合，是复杂岩溶隧道超前地质预报可采用的有效组合。叠加超前水平钻与瞬变电磁剖面图进行分析，能详细分析出岩溶的空间分布和形态特征。     

隧道施工超前地质预报信息融合技术GPT现场试验研究

采用隧道施工超前地质预报地震散射场、围岩电磁场、介质温度场探测及正反演方法及其信息融合技术,针对岩溶地区隧道地质特点研究建立了基于信息融合的隧道施工超前地质预报技术GPT及其工作流程,通过数值模型试验、现场试验和实际隧道施工开挖对比方法,论证本文提出的岩溶隧道超前地质预报技术方法的准确性和可靠性。     

超前地质预报在长凼子隧道中的运用

结合奉恩路长凼子岩溶隧道地质预报成果,介绍超前地质预报在隧道施工中的探测方法、探测效果等。     

穿越岩溶不良地段隧道施工工法探讨

文章综合超前地质预报及超前探测,探明岩溶不良地段的范围、岩性的必要性,重点介绍隧道穿越岩溶不良地质段的施工工法及原则,对隧道通过岩溶段的施工方案及措施进行探讨。     

红外探测技术在岩溶富水公路隧道中的应用

对于隧道施工,超前地质预报是非常重要的环节,尤其在岩溶富水地段,探测水的存在与分布不仅关系到隧道施工的效率、工期等,更会直接关系到人身安全。针对红外探水的基本原理以及特点做了简单地说明,并对本工程中运用的HY-304红外探水仪加以介绍说明。然后针对本次红外探测的成果,通过与现场开挖揭露的情况进行了对比已达到验证预报的结果。结论是：对于岩溶富水区隧道中含水体,红外探水技术预报准确度较高,适合用于岩溶富水地质下的隧道开挖面前方地下水的超前探测预报。     

中梁山扩容隧道综合超前地质预报技术应用分析

中梁山扩容隧道穿越岩溶富水地质,工程地质与水文地质极为复杂,超前地质预报的成功与否是保证隧道施工安全的重点,介绍综合超前地质预报技术在中梁山扩容隧道修建过程中的应用,分析了大地电磁(AMT)法和TRT物探法探测出的不良地质区域,对不良地质区域的分析预判,并采用超前水平钻孔验证和钻孔释放高压富水,成功地防止了隧道穿越岩溶富水区发生涌水的安全事故,保证了隧道的施工安全。     

地质雷达在隧道岩溶超前预报中的试验研究

以圆梁山隧道岩溶病害地段进行的地质雷达探测实验研究为基础，论述采用三种不同频率天线对隧道岩溶病害区进行探测实验研究，对其效果进行对比验证分析，阐述了地质雷达探测技术在岩溶隧道超前预报应用的有效性和可靠性。     

隧道岩溶区灾害处治措施探讨

本文论述了岩溶对隧道的危害和超前地质预报的方法,深入探讨了隧道岩溶处治的措施,并对有关施工注意事项进行了说明。在隧道岩溶区施工时,通过综合运用超前地质预报方法,准确预测围岩的实际情况和溶洞的具体性状,制定有针对性的灾害处治措施,保证施工正常进行。     

云桂线富宁隧道围岩分级变更分析

为提高隧道勘察围岩分级的准确性,减小施工阶段围岩变更率,对云桂线富宁隧道围岩分级变更进行分析,主要结论与建议如下： 1）造成该隧道围岩分级变更的主要原因是物探解译不准、岩溶发育、岩体层间挤压破碎和地下水发育,其中物探解译不准的原因有异常段飘移、断层破碎带解译过宽及解译错误等; 2）岩溶发育造成的变更量也较大,应重视可溶岩段围岩分级的确定,避免出现长段高围岩分级; 3）因岩体层间挤压破碎及地下水发育造成的围岩变更率一般较小,需在施工阶段结合超前地质预报进行变更; 4）地质条件复杂的长大深埋隧道采用可控源音频大地电磁法是适宜的,但应解决物探解译过程中存在的问题,布置钻孔对物探异常区进行验证,提高解译精度; 5）目前采用的综合勘察手段仍是确定铁路隧道围岩分级的主要方法,施工中应重视超前地质预报及施工地质工作。     

岩溶隧道突泥机制与防治技术研究

为规避和降低岩溶隧道的突泥风险,采用归纳分析方法总结岩溶与隧道的位置关系,基于力学分析方法揭示岩溶隧道的突泥机制和主要影响因素,并以贵都高速公路九条龙隧道突泥现场实例,对突泥事故原因、处理方案和防治措施展开论述。得出以下结论:1)岩溶与隧道的位置关系可划分为隧道周围存在岩溶、隧道整体穿越岩溶和隧道部分穿越岩溶3种类型;2)从宏观和微观2个方面揭示岩溶隧道的突泥机制,其宏观机制是指岩溶隧道不同的突泥类型,其微观机制是指地下水对地层的小尺度物理力学作用;3)针对岩溶隧道不同工程地质特征,应重视工程勘察和隧道施工作业中的超前预报,采用合理的开挖方法和超前支护措施,规范施工作业流程,预防岩溶隧道突泥事故的发生。     

TST超前地质预报技术在贵州岩溶地区的应用

为探索岩溶地区有效的超前预报技术方案,结合岩溶区的地震波场特征,尝试使用基于散射和反射混合模型的TST隧道超前预报技术进行地质超前预报。主要研究成果如下:1)基本查明斗磨隧道进口平导和大独山隧道1#横洞掌子面前方150m预报范围内的地质情况;2)探明隧道掌子面前方岩溶裂隙、溶洞的分布范围、规模以及发育情况;3)预报的结果与实际情况基本一致,为提前采取支护措施提供准确的地质依据。     

鹰嘴岩隧道右线岩溶处理技术

超前地质预报有助于提前了解掌子面前方围岩结构变化及可能的地质灾害情况,制定针对性的施工对策,修正施工方案以避免险情发生。鹰嘴岩隧道右线借鉴岩溶超前预报结果,采取小导管超前支护,I18工字钢架加强支护,清除岩溶洞穴内充填物,对溶腔进行回填处理,并预留排水通道的方法,以消除隐患。     

基于模糊评价方法的隧道岩溶突水地质灾害综合预警方法

为建立隧道岩溶突水地质灾害预警方法,首先建立了岩溶区隧道施工期岩溶突水地质灾害系统,该系统分为预测、预报和预警3个部分,给出了系统各级指标,并选取典型指标建立评价体系。然后针对宜万铁路典型的风险隧道的岩溶突水地质灾害情况,采用了模糊综合评价模型,尝试建立一种隧道岩溶突水地质灾害的综合评估方法。最后结合宜万铁路齐岳山隧道施工实例进行评价,评价结果与实际施工揭示的结果进行了比较,研究结果和实际工程揭示情况一致,结果表明该研究方法可行。     

宜万铁路岩溶隧道超前地质预报技术

以宜万铁路野三关及大支坪隧道为工程背景,阐述了高风险岩溶隧道采取的综合地质预报方案,结合工程实例介绍了实际预报手段和数据处理方法,成功预报了大型断层,有力指导了隧道施工。     

赣深高铁龙南隧道大型富水断层破碎带施工技术

为解决富水铁路隧道断层破碎带极易突水涌泥的难题，依托赣深高铁龙南隧道F8断层施工，采用地表抽水试验获取F8断层破碎带岩土体渗透系数、抽水影响半径等水文地质参数，提出“地质雷达+TSP+超前钻孔”综合预测手段超前探测断层影响区，并采用“分水降压+内堵外固+安全监测”等综合处理措施。结果表明： 1）通过地表抽水试验计算得出，渗透系数为0.309 7～2.803 2 m/d，抽水影响半径为247.59～763.31 m，验明隧道断层水具有承压性，为降排水提供依据； 2）运用综合地质预报精准探测隧道掌子面DK99+435已提前进入F8断层核心区； 3）采用综合处理措施，断层水可控排放，注浆后取芯率为85%，涌水量为0.83 L/(m·min)，注浆加固效果良好。     

TGP206与TSP203地质预报系统优势对比分析

针对目前隧道施工地质风险预报系统预报准确率不高的问题,分析了TSP203预报系统存在的问题： 1）数据采集触发方式存在时间延迟误差; 2）存在隧道声波干扰; 3）检波器耦合方式造成采集的地震波记录信号容易失真; 4）数据处理手段简单。从预报原理出发,TGP针对这些问题进行了改进,同时强调需要结合工程地质知识进行综合分析,以及合理选择与其他手段的有效配合。通过在具体工程中的应用实践证明,改进后的地质预报系统很大程度上提高了隧道施工地质风险预报的准确性。     

基于BP神经网络方法的岩溶隧道突涌水风险预测

为了准确预测岩溶隧道突涌水风险等级,以降低隧道施工过程中突涌水事故的风险,在参考相关文献的基础上,统计研究及综合分析岩溶隧道水文地质条件,选取不良地质、地层岩性、地下水位、地形地貌、岩层倾角和围岩裂隙6个主要因素作为岩溶隧道突涌水风险评价指标。在不同水文地质条件下,影响因素的权重有较大差异,为避开影响因素权重分析,运用BP神经网络方法对岩溶隧道突涌水风险进行评估。在对突涌水风险评估基础上,结合超前地质预报,优化隧道施工开挖支护方案。在工程应用中,运用BP神经网络方法,对某隧道进行突涌水风险评估,结果与实际施工情况较一致,并结合超前预报提出合理的支护方案,避免了隧道突涌水事故的发生,以期为岩溶隧道突涌水风险预测提供借鉴。